TITANE

Production du titane

Minerais

Le titane est présent en quantité notable dans les minéraux suivants : rutile (TiO₂), ilménite (FeO.TiO₂), arizonite (Fe₂Ti₃O₉), perovskite (CaTiO₃), sphène (CaTiSiO₅), par exemple. Certains minerais de fer sont titanifères (taux de titane inférieur à 40 p. 100). Seuls le rutile et l'ilménite, titrant respectivement 90 p. 100 (et plus) et de 40 à 60 p. 100 d'oxyde TiO₂, sont utilisés industriellement comme sources de titane. Les principaux pays producteurs d’ilménite sont l'Australie, la Chine, la Norvège, le Vietnam, l’Inde, l’Ukraine, les États-Unis. Les principaux pays producteurs de rutile sont l'Australie, l’Afrique du Sud, la Sierra Leone, les États-Unis, l’Ukraine.

Métallurgie extractive

Les principales étapes de la métallurgie extractive classique sont les suivantes :

– concentration des minerais ;

– chloration en présence de coke vers 800 ⁰C-1 000 ⁰C :

– condensation du tétrachlorure TiCl₄, purification par voie chimique et distillation fractionnée ;

– réduction du tétrachlorure par le magnésium (ou le sodium) vers 800 ⁰C en atmosphère d'argon :

Le titane est obtenu sous forme poreuse (éponge) dont l'excès de chlorure de magnésium est distillé sous vide vers 900 ⁰C-1 000 ⁰C ou lixivié par lavage acide.

Consolidation de l'éponge

L'éponge de titane est consolidée par fusion en four à arc sous vide (ou sous argon) avec électrode consommable ou non consommable, ce qui permet de produire des lingots ou des pièces moulées.

À partir de ce stade, les opérations de transformation à chaud et à froid se font sur des équipements classiques, avec cependant certaines précautions spécifiques, notamment en ce qui concerne l'atmosphère des fours.

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